Устройство для контроля преобразователей угла поворота вала в код

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистимеских

Республик

«» 641490 (61) Дополнительное к авт. свил-ву (22) Заявлено 08.1 2.76 (21) 2427063/18-24 (51) Ы. Кл.

G 08 С 25/04 с присоединением заявки №

Государственный комитет

СССР оо делам изобретений и открытий (23) Приоритет

Опубликовано 05.01.79.Бюллетень № 1

Дата опубликования описания 08.0l 79 (53) УДК 681.325 (088.8) (72) Авторы изобретения

11. В. BDAHDE3 H А. E. Пронин (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО НЛЯ КОНТРОЛЯ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕЙ

УГЛА ПОВОРОТА ВА ЛА В КО Н

Устройство относится к области автоматики и вычислительной техники и предназначено для проверки точности работы преобразователей угол — код.

Известны устройства для проверки преобразователей угол — код, которые позволяют определить номер ошибочной кодовой границы (в отсчете от опорного кода) и зафиксировать величину ошибки, используя алгоритм, основанный на сравнении текущего значения кода преобразователя, с теоретическим значением кода координат до- 1в пустимой зоны (1).

Известны также устройства контроля точности работы преобразователей угол — код, которые позволяют определить закон распределения вероятностей ошибок воспроиз15 ведения всех уровней квантования и зарегистрировать их величину, используя при этом наиболее простой и надежный способ определения погрешности путем измерения квантов кодируемого угла в процессе вращения кодовой шкалы преобразователя угол — гв код, для чего вал преобразователя приводят во вращение с постоянной скоростью, на эталонных и реальных границах квантов с помощью специальных устройств формируют сигналы, а затем определяют погреш2 ности по временному интервалу между последними.

Наиболее близким техническим решением является устройство для контроля преобразователей угла поворота вала в код (2), содержащее генератор частоты, выход которого соединен со входом привода стабильной скорости и одним из входов формирователя эталонных сигналов смены кода, с сигнальным входом первого элемента И и через делитель частоты — с сигнальным входом второго элемента И, один выход формирователя реальных сигналов смены кода соединен с одним из входов формирователя временных интервалов, другой — с другим входом формирователя эталонных сигналов-смены кода, выход которого соединен с другим входом формирователя временных интервалов, один выход которого соединен с управляющим входом первого элемента И и через формирователь импульсов — со входом элемента задержки и сигнальными входами блока элементов И, выход первого элемента И соединен со счетным входом первого счетчика, кодовые выходы которого соединены с управляющими входами блока элементов И, выходы которых через регистр памяти соединены с одними из входов блока

641490 сравнения, к другим входам котороп подключены кодовые выходы второго счетчика, а гервый выход блока сравнения соединен с управляющим входом второго элемента И.

Однако известное устройство характеризуется пониженными надежностью и быстродействием. Пониженная надежность функционирования устройства определяется наличием блока регистрации. Быстродействие известного устройства ограничено возможнос5

<0 тями используемого регистрирующего прибора, который должен в промежутке между двумя соседними циклами контроля (т. е. за время поворота вала исследуемого преобразователя на один квантованный уровень) отработать записанную в счетчике ве- 15 личину погрешности со своим знаком, причем на вход регистратора в каждом цикле подается полное значение погрешности преобразователя в данной точке.

Целью предлагаемого изобретения явля20 ется повышение надежности и быстродеиствия устройства контроля точности работы преобразователей угол — код.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство введен триггер, единичный вход которого соединен с выходом элемента задержки, а нулевой вход триггера соединен со вторым выходом блока сравнения, единичный выход триггера соединен с управля,ощим входом блока сравнения, третий выход которого соединен с управляющим входом второго счетчика, счетный вход которого соединен с выходом второго элемента И, другой выход формирователя временных интервалов соединен с управляющим входом первого счетчика.

Блок-схема предлагаемого устройства приведена на чертеже.

Устройство контроля точности преобразователей угол — код содержит исследуемый преобразователь 1, привод стабильной скорости 2, генератор стабильной частоты 3, формирователь эталонных сигналов смены ко- 40 да 4, формирователь реальных сигналов смены кода 5, формирователь временных интервалов 6, формирователь импульсов 7, элемент задержки 8, элемент И 9, первый счетчик 10, блок элементов И 11, регистр памяти 12, блок сравнения кодов 14, делитель частоты 16, элемент И 17, второй счетчик

20 и триггер 23.

Исследуемый преобразователь 1 кинематически связан с приводом 2, вход которого соединен с выходом генератора 3 и с пер- 50 вым входом формирователя 4, выход которого подключен к первому входу формирователя временных интервалов 6, соответствующих величине измеряемой ошибки. Выход преобразователя 1 соединен со входом формирователя 5, один выход которого подключен ко второму входу формирователя 4, а другой — ко второму входу формирователя 6.

Выходы последнего (один непосредственно, другой через первый элемент И 9, второй вход которого подключен к выходу генератора 3) подключены к соответствующим входам счетчика 10. Выходы разрядов счетчика 10 соединены с первыми входами соответствующих элементов И 11, вторые входы которых через формирователь импульсов 7 соединены с первым выходом формирователя 6, а выходы подключены ко входам соответствующих разрядов регистра памяти 12.

Выходы регистра 12 подключены к первым входам блока сравнения кодов 14, вторые входы которого соединены с выходами счетчика 20. Первый выход блока 14 подключен к первому входу счетчика 20 непосредственно, второй — через элемент И 17, второй вход которого через делитель частоты 16 соединен с выходом генератора 3, а выход подключен ко второму входу счетчика 20 и входу регистрирующего прибора. Третий выход блока 14 соединен с нулевым входом триггера 23, единичный выход которого подключен к управляющему входу устройства

14, а единичный вход, через элемент задержки 8, — к выходу формирователя 7.

Устройство работает следующим образом.

Испытуемый преобразователь 1 приводится в равномерное вращение приводом стабильной скорости 2, синхронизация которого обеспечивается генератором стабильной частоты 3. При этом на выходе преобразователя при переходе входной угловой величины с одного квантованного уровня на другой происходит смена кода, которая фиксируется формирователем 5.

Эталонный сигнал смены кода формируется в формирователе 4 путем подсчета числа импульсов стабильной частоты, подаваемых на его вход с генератора 3, за расчетный интервал времени.

Для обеспечения начальной фазировки схемы сигнал нулевого уровня с выхода формирователя 5 подается на вход формирователя 4. Реальные и эталонные сигналы смены кода с указанных блоков поступают на вход формирователя временных интервалов 6. При этом на первом выходе формирователя 6 формируются импульсы напряжения, длительность которых соответствует модулю ошибки преобразователя 1. Через первый элемент И 9 временной интервал заполняется импульсами стабильной частоты генератора 3. Число импульсов, прошедших через элемент И 9, подсчитывается счетчиком 10, который работает в режиме сложения или вычитания в зависимости от сигнала со второго выхода формирователя 6, т. е. в зависимости от порядка поступления на входы последнего сигналов с формирователей 4 и 5.

Цифровой эквивалент погрешности из счетчика 10 по сигналу перезаписи, сформированному формирователем импульсов 7 по заднему фронту сигнала ошибки на первом выходе формирователя 6, через блок элементов И 11 переписывается в регистр памяти

641490

12. Импульс с выхода формирователя 7 «ерез элемент задержки поступает на единичный вход триггера 23 и опрокидывает его в единичное состояние, чем подается команда разрешения на блок сравнения кодов 14. По этой команде блок 14 сравнивает коды, записанные в регистре 12 и счетчике 20 (перед началом измерения в счетчике 20 может быть записан либо нулевой код, либо код, соответствующий систематической составляющей погрешности измерения). При наличии рассогласования сравниваемых кодов, блок 14 выдает сигнал рассогласования на элемент И 17, а знак рассогласования — на знаковые шины счетчика 20.

Импульсы с выхода делителя частоты 16 через элемент И 17 поступают на вход счетчика 20. Процесс измерения заканчивается, когда коды в регистре 12 и счетчике 20 сравниваются. При этом элемент И 17 закрывается, а на нулевой вход триггера 23 с третьего выхода блока сравнения кодов

14 поступает импульс, опрокидывающий триггер в исходное состояние, а в счетчике 20 фиксируется код погрешности преобразователя.

В следующем цикле измерения блок сравнения 14 будет производить сравнение кодов погрешностей преобразователя в двух соседних точка х контроля. Разность этих значений с соответствующим знаком поступит на вход счетчика 20. Одновременно импульсы, прошедшие через элемент И 17, подаются на вход регистрирующего прибора.

Быстродействие устройства повышается за счет того, что в каждом последующем цикле измерения на регистрацию выводится не полное значение погрешности преобразователя в данной точке, а лишь разность между значениями погрешности в данной и предыдущей точках. Форма представления выходной информации устройства контроля — числоимпульсный код. Направление вращения подвижной части регистрирующего прибора (вала исполнительного шагового двигателя) определяется знаком погрешности.

Формула изобретения

Устройство для контроля преобразователей угла поворота вала в код, содержащее генератор частоты, выход которого соединен со входом привода стабильной скорости и одним из входов формирователя эталонных сигналов смены кода, с сигнальным, входом первого элемента И и через делитель частоты — с сигнальным входом второго элемента И, один выход формирователя реальных сигналов смены кода соединен с одним из входов формирователя временных интервалов, другой — с другим входом формирователя эталонных сигналов смены кода, выход которого соединен с другим входом формирователя временных интервалов, один выход которого соединен с управляющим входом первого элемента И и через формиро15 ватель и м пульсов — со входом элемента задержки и сигнальными входами блока элементов И, выход первого элемента И соединен со счетным входом первого счетчика, кодовые выходы которого соединены с управляющими входами блока элементов И. выхо20 ды которых через регистр памяти соединены с одними из входов блока сравнения кодов, к другим входам которого подключены кодовые выходы второго счетчика, а первый выход блока сравнения соединен с управляю2s щим входом второго элемента И, отличаюи ееся тем, что, с целью повышения надежности и быстродействия устройства, в него введен триггер, единичный вход которого соединен с выходом элемента задержки, а нулевой вход триггера соединен со вторым выходом блока сравнения кодов, единичный выход триггера соединен с управляющим входом блока сравнения кодов. третий вы ход которого соединен с управляющим входом второго счетчика, счетный вход которого соединен с выходом второго элемента И, другой выход формирователя временных интервалов соединен с управляющим входом первого счетчика.

Источники информации, принятые во вни4о мание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 410444, кл. G 08 С 9/00, 25.04.72.

2. Авторское свидетельство СССР № 416719, кл. G 08 С 9/00, 19.07.71.

Составитель И. Назаркина

Редактор В. Лукин Тсхред О. Луговая Корректор Л. Веселовская

Заказ 7520 47 Тираж 709 Подписное! !) ! И ! ! Государственного комитета CC(.Ð

«о делам изобретений и открьи ий!! 3(Л,и Москва, 3(-35, Раугпская наб., д. 4/5

Фпл, à.l III IÃ! «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4